Архітектура та будівництво

Сучасні архітектурні рішення

Проектування та будівництво

Як правильно утеплити стіни будинку. частина 1

Мета цієї статті - дати той мінімум необхідних відомостей і знань для домовласника, який дозволить виконати теплоізоляційні роботи правильно і грамотно, не допустити помилок і витрат в роботі. Особливості та послідовність виконання робіт супроводжуються необхідними фотографіями і коментарями. Необхідні розрахунки виконані в спрощеній формі, достатньої, щоб не допустити грубих прорахунків, як при самостійному виконанні робіт, так і при виконанні робіт найманими робітниками. Весь матеріал і розрахунки наводяться на прикладі утеплення стін свого приватного будинку. Вихідні дані для розрахунку: регіон проживання - Самарська область, зруб із сосни (кругляк), товщина стін - не менше 18 см.

Отже, трохи нудних, але важливих і потрібних розрахунків. Для того щоб правильно виконати утеплення дерев'яного будинку, потрібно знати величину нормованого опору теплопередачі огороджувальних конструкцій (стін) для Вашого регіону проживання. Дані відомості можна взяти в СНиП (будівельних нормах і правилах), або, що краще, в ТСН (територіальних будівельних нормах). У ТСН 23-349-2003 для Самарського регіону, де я проживаю, нормований опір огороджувальних конструкцій (стін) лежить в межах 3,15-3,44. Я для своїх розрахунків використовував величину з невеликим запасом, рівну 3,5. Далі потрібно розрахувати величину опору теплопередачі існуючих стін вашого будинку.

Коефіцієнт теплопровідності стіни (сосна) дорівнює 0,18 для найгірших умов експлуатації (група Б). Знаючи (або вимірявши) товщину стін будинку, можна визначити опір існуючої стіни Rc за такою формулою:

формула

де:? - Товщина стіни (в метрах),? - Коефіцієнт теплопровідності стінового матеріалу.

Підставляючи значення товщини колод зрубу (для мого будинку - 0,18 м), отримаємо, що опір теплопередачі стіни будинку в моєму випадку дорівнює 0,18 / 0,18 = 1 (м2 • ° С / Вт). Визначимо, який опір теплопередачі нам необхідно добрати за рахунок додаткового утеплення будинку. Знаючи необхідну величину опору теплопередачі 3,5 (м2 • ° С / Вт) і товщину стін реально існуючого будинку 1 (м2 • ° С / Вт), отримаємо: 3,5-1 = 2,5 (м2 • ° С / Вт ).

Товщина теплоізоляційного шару буде залежати від параметрів обраних теплоізолюючих матеріалів (ТІМ). На даному етапі, поки не обраний ТІМ, приймемо, що коефіцієнт теплопровідності ТІМ дорівнює 0,05, що цілком відповідає середній величині сучасних ТІМ. Тоді підставляючи раніше отримані значення (2,5) і прийнятого коефіцієнта теплопровідності ТІМ (0,05) з формули

формула

отримаємо товщину необхідного шару теплоізоляції для нашого будинку.

формула,

де Rнс - відсутню опір,? х - шукана товщина теплоізоляції. Товщина необхідного шару теплоізоляції? Х = (Rнсх?) = 2,5? 0,05 = 0,125 м або 125 мм для Самарського регіону. Тепер за аналогією Ви можете розрахувати необхідну товщину шару теплоізоляції стін для Вашого будинку з урахуванням Вашого регіону проживання.

Знаючи необхідну товщину теплоізоляції і параметри ТІМ, що є у продажу у Вас, можна вже на цьому етапі попередньо визначити кількість шарів теплоізоляції, їх монтажну товщину, необхідні розміри пиломатеріалів і їхня приблизна кількість. Наприклад, два шари ТІМ (1-й шар - 100 мм + 2-й шар - 30 мм). Або, якщо у Вас в продажу немає ТІМ товщиною 100 мм, три шари (1-й - 50 мм, 2-й - 50 мм, 3-й - 30 мм) і т.п.

Рада № 1: Навіть якщо за вашими розрахунками і наявності в продажу ТІМ теплоізоляцію можна виконати в один шар, більш правильним буде використовувати мінімум два шари, щоб виключити містки холоду. Наприклад, замість 1 шару (з розрахунку) ТІМ товщиною 100 мм, варто зробити два шари по 50 мм кожна.

Рада № 2: Доцільно ще до утеплення стін потурбуватися станом наявних в будинку вікон. Світлопрозорі конструкції, як елемент огороджувальної стіни, є найбільш слабким з точки зору енергозбереження місцем стіновий конструкції. Тому утеплення стін будинку з урахуванням технології та послідовності виконання робіт необхідно починати з вікон. Оптимальним варіантом при наявності старих дерев'яних вікон є їх заміна на пластикові вікна. Про способи монтажу вікон ПВХ в дерев'яному будинку я писав у своїх статтях раніше.

Вибір способу і системи утеплення стін дерев'яного будинку

Вибір способу утеплення

Не вдаючись в деталі, зазначимо, що з усіх можливих способів утеплення, найоптимальніший варіант утеплення для існуючого будинку - зовнішнє (зовнішнє) утеплення стін будинку. Утеплення зовні має наступні основні переваги:

  • будівельні конструкції будинку експлуатуються в щадному режимі, так як на них діє менший перепад зовнішніх температур
  • теплоємність біля стіни, утепленій зовні, більше, т. е. перепади температури в самому будинку менше

Говорячи про утеплення будинку зсередини, хочу зауважити, що внутрішнє утеплення для стін будинку виправдано тільки у виняткових випадках. Наприклад, якщо зруб будинку обкладений цеглою, але при цьому вимагає утеплення. Або якщо Ви є власником унікального старовинного особняка, архітектурний вигляд якого небажано змінювати. Внутрішнє утеплення стін будинку також використовується в якості додаткового способу утеплення. У зв'язку з тим, що внутрішнє утеплення має суттєві особливості і відмінності, як при влаштуванні, так і виборі матеріалів утеплювачів, на відміну від зовнішнього утеплення, в даній статті цей спосіб утеплення я не торкаюся. Таким чином, далі ми будемо розглядати системи зовнішнього утеплення будинку.

Вибір системи утеплення

З урахуванням особливостей матеріалу стіни (дерево - матеріал дихаючий), параметрів системи утеплення за критерієм «ціна - якість», найбільш оптимальним способом зовнішнього утеплення дерев'яного будинку є пристрій вентильованого фасаду.

Головним критерієм мого вибору саме цієї системи утеплення є фізика процесів, що протікають в конструкції вентфасада. Вентфасад не тільки дає дереву дихати, а й ефективно виводить пари вологи назовні на відміну від багатьох інших систем утеплення. З інших переваг вентфасадов зазначу найбільш важливі:

  • При влаштуванні вентфасада можливе використання дуже широкого асортименту оздоблювальних матеріалів. Таким чином, власник будинку має широкий вибір матеріалів (в залежності від особистих уподобань та фінансових можливостей) для створення необхідного йому архітектурного вигляду будинку.
  • Можливість самостійного виконання даних робіт.
  • Важливим плюсом вентфасада є також технічна можливість і невелика вартість його ремонту, в процесі експлуатації.

Щоб було зрозуміло, про що йде мова, на малюнку показано пристрій вентфасада і принцип його роботи.

Основними елементами вентильованого фасаду є:

утеплення дерев'яного будинку

  1. несуча стіна будинку (кругляк або брус)
  2. зовнішній шар утеплювача (на малюнку ТІМ встановлений в два шари).
  3. система кріплення теплоізоляції, для дерев'яного будинку зазвичай використовується дерев'яний брус потрібних розмірів.
    Саме параметри цих елементів конструкції (1-3), визначають параметри теплоізоляції стіни будинку.
  4. вітро- і (або) вологозахисний шар, служить для захисту теплоізоляції від зовнішніх впливів (вологи, вітру) та виведення парів вологи з теплоізоляції в вентиляційний зазор.
  5. вентильований зазор, служить для виведення парів вологи з конструкції.
  6. зовнішній оздоблювальний шар служить для захисту конструкції будинку від зовнішніх впливів (вода, сніг, вітер) і є елементом естетичного оформлення зовнішнього вигляду будинку.
  7. елемент кріплення зовнішнього шару.

Як видно з малюнка, принцип роботи вентфасада наступний:

  • пари вологи під дією парціального тиску прагнуть вийти з теплого приміщення назовні (показано червоною стрілкою)
  • пройшовши через захисну конструкцію і шар теплоізоляції, вони потрапляють в вентиляційний зазор конструкції, де природним шляхом, виводяться назовні. Згадайте шкільну фізику на тему «круговорот води в природі».

Висновок: конструкція проста і надійна в роботі при її правильному пристрої.

Аналіз, вибір і розрахунок ТІМ для утеплення стін дерев'яного будинку

Критеріїв і оцінок для порівняння і вибору ТІМ дуже багато. Щоб звузити їх спектр і пояснити причини мого вибору, висловлю наступний постулат: «Не буває поганих або хороших теплоізоляційних матеріалів, а буває їх неправильне застосування». Саме з цієї позиції я далі і буду пояснити свій вибір. Отже, при виборі теплоізоляційних матеріалів для утеплення дерев'яної стіни з пристроєм вентфасада важливо врахувати наступне:

  1. Паропроникність утеплювача (здатність пропускати водяну пару через себе) повинна бути вище, ніж у дерева. Дана вимога випливає з особливостей матеріалу стіни і принципу роботи вентфасада. Таким чином, з числа доступних і поширених теплоізоляційних матеріалів найбільш оптимальними для пристрою вентфасада є теплоізоляція на основі мінеральної вати і скловати.
  2. Другим за важливістю чинником, що визначає можливість застосування теплоізоляції при влаштуванні вентфасада, є щільність матеріалу теплоізоляції. Дебатів на цю тему навіть в професійному середовищі будівельників і виробників теплоізоляції чимало. Одні кажуть, що щільність повинна бути в межах не менше 60-80 кг / м3. Інші кажуть, що допустимо використовувати теплоізоляцію, починаючи з щільності в 30 кг / м3. Хто тут правий - не мені судити. Важливо, щоб читач був в курсі цієї проблеми, і при влаштуванні теплоізоляції свого будинку вживав необхідних заходів. Як я вирішував цю проблему, буде показано далі, а поки викладу тільки суть. При низькій щільності теплоізоляції, точніше, при неправильному її застосуванні, така теплоізоляція схильна до «видування» і «осідання» (через вертикального розміщення на стіні), з утворенням містків холоду. Що призводить до зниження теплозахисних властивостей всієї конструкції.
  3. Потрібно знати, що існують утеплювачі на основі мінеральної вати і скловати, спеціально розроблені для систем з вентильованими фасадами. Основна особливість цих матеріалів - спеціальне просочення теплоізоляції гідрофобними складами з метою захисту від зволоження і кешування зовнішньої сторони теплоізоляції спеціальними покриттями з метою вітрозахисту. Як правило, вартість таких теплоізоляційних матеріалів вище, ніж у звичайних теплоізоляції.

утеплення стін будинку

Висновок: Вибір конкретного утеплювача для вентильованого фасаду фактично зводиться до вибору між ватяними утеплювачами на основі кам'яних (базальтових) ват або скловати. У кожного з цих ТІМ є свої переваги і недоліки. Зазначу головне: з точки зору параметрів теплового захисту, властивості кам'яних ват і скловати приблизно однакові. З точки зору вибору по співвідношенню «ціна - якість» я свою перевагу віддаю скловати. Зокрема, для утеплення свого будинку я використовував скловату відомого виробника, хоча з таким же успіхом можна було застосувати скловату іншої фірми.

Розрахунок необхідної обсягу матеріалів

Розрахунок необхідної кількості ТІМ розглянемо на прикладі стін мого будинку з урахуванням наступних обставин і параметрів використаної теплоізоляції. Необхідно було утеплити три стіни будинку (північна сторона будинку захищена теплими сіньми і котельні). Висота стін (від верху цоколя до даху) становить 3 м 20 см. Довжина бічних стін дорівнює 10 м. Довжина фасадної (південної) сторони - 8 м 30 см. Для утеплення стін будинку я використовував скловату. Перші два шари товщиною по 50 мм виконав матами, третій шар виконав плитами товщиною 50 мм.

Розрахунок площі утеплення стін будинку

(10 м + 10 м + 8,3м) х3,2 м = 90,56 м2. З цієї площі необхідно відняти загальну площу вікон і дверей, в моєму випадку отримаємо: 90,56-6,48 = 84,08 м2. Додамо до розрахованої площі 10% (для запасу) і отримаємо 92,5 м2.

утеплення стін будинку

Розрахунок необхідного обсягу утеплювача

Утеплювач в два шари, загальна товщина дорівнює 100 мм або 0,1 м. Отримаємо: 92,5 м2? 0,1 м = 9,25 м3. В одній упаковці міститься 21,6 м2 або, при товщині утеплювача 50 мм - 1,08 м3 Таким чином, для утеплення стін будинку буде потрібно купити 9 упаковок теплоізоляції. (9,25 м3 / 1,08 м3 = 8,56 упаковок). При вартості однієї упаковки 1240 руб. отримаємо 11 160 руб. Розрахунок необхідного обсягу утеплювача для третього шару. Однієї упаковки вистачає на утеплення 7,5 м2 площі. Тобто нам буде потрібно купити 13 упаковок теплоізоляції (92,5 м2 / 7,5 м2 = 12,3 упаковки).

Розрахунок вітро- і вологозахисного матеріалу

Я купував спеціальну паропроницаемую мембранну плівку. В одному рулоні міститься 70 м2. Цей матеріал мені відрізали від іншого рулону.

Розрахунок обсягу пиломатеріалів

Я використовував покупної брус (50? 40) мм довжиною 2 м 70 см. Розрахунок розглянемо на прикладі однієї стіни завдовжки 10 м і висотою 3 м 20 см для одного шару, при кроці установки бруса приблизно в 500 мм. Загальна кількість встановлених вертикально брусів одно 21 шт. Необхідна висота 3м 20 см. Отримаємо в погонних метрах - (21? 3,2 = 67,2 пог. М). Знаючи довжину бруса (2,7 м), отримаємо необхідну кількість брусів - 28 шт. (67,2 / 2,7 = 24,88), плюс 3 бруса (10%) - на запас (на обрізки, шлюб і т. П.). За аналогією можна розрахувати необхідний обсяг бруса для всіх верств всіх стін. Найголовніше не забути врахувати необхідну кількість бруса при обробці кутів, вікон і дверей. При утепленні цих конструкцій йде більша витрата бруса. Тому для більш точного підрахунку бруса потрібно зробити ескіз на папері.

У наступній статті розглянемо особливості та технологію виконання робіт.